A jövő megújuló energiaforrásai - Bärbel Höhn, a Bundestag tagja
Kathrin Henneberger, 2007. június
Hogyan fejlődnek tovább a megújuló energiák? Három ígéretes újítás áttekintése: napfóliák, hidrogéntermelő algák és égboltok.
1) napfóliák
A hagyományos szilíciumból készült napelemeknek 0,2 mm vastagoknak kell lenniük. A CIS technológiával épített napelem modulok csak néhány mikrométer (1/1000 mm) vastag rétegből állnak.
Ez az aktív réteg egy speciális réz-indium-szelén (CuInSe2) elrendezésből áll, és nagy területen közvetlenül a hordozóanyagra, üvegre vagy fémre kerül. A napelemből nyert elektromos feszültség közvetlenül két csatlakozásból vehető fel. Míg a szilícium napelemeket több kis modulból forrasztják össze, a CIS modulokat egyetlen öntvényből, fél szobaajtó méretéből készíthetjük. A CIS modulok akár rugalmas aljzatokhoz is rögzíthetők. A vékony fóliák hatékonysága körülbelül 12%. A normál szilícium cellák hatásfoka 15%.
2) hidrogenáz
A hidrogént jövőbeni energiahordozónak tekintik, amely helyettesítheti az olajat és a földgázt. Jelenleg azonban a hidrogén 90% -a továbbra is fosszilis tüzelőanyagokból származik. Számos egyetem - például Bonnban és Bochumban - a zöld algák segítségével kutatja a környezetbarátabb hidrogéntermelést. Az ott zajló folyamat kevésbé energiaigényes és kevesebb CO2-t bocsát ki.
A mikroalgák, például a zöldalgák vagy a cianobaktériumok bizonyos növekedési körülmények között és fotoszintézis segítségével hidrogént termelnek. A hidrogénáz enzim, egy fehérje, katalizálja a hidrogén átalakulását, és nélkülözhetetlen a zöld algákban történő termeléséhez. A tudósok megpróbálják fokozni a zöld algák hidrogén felszabadulását.
A kéntartalmú étrend
A napfényből származó energiát általában növények alakítják kémiai energiává. Ezt használják fel a biomassza felépítésére
használt. Annak érdekében, hogy az algák több hidrogént szabadítsanak fel, kénes étrendet folytatnak. A kén, az étrend legfontosabb összetevője, így eltávolításra kerül az algákból. Ezért az algák leállították anyagcseréjüket. A fotoszintézis egy része azonban továbbra is teljes sebességgel folyik, és nagy mennyiségű nagy energiájú vegyületet generál, amelyet a sejtek egyáltalán nem tudnak felhasználni. Ezek a felesleges energiát hidrogén formájában szabadítják fel. A zöldalgákban a hidrogénáz-koncentráció általában alacsony, mivel a hidrogénszintézis csak éhezési időkben szükséges. Minél kevesebb hidrogénáz van, annál kevesebb hidrogén szabadul fel. A hidrogénáz géntől egy turbó csatlakoztatható, amely biztosítja, hogy a genetikai információkat gyakrabban olvassák és az algák ennek megfelelően több enzimet termeljenek. Ez növeli a zöld algák hidrogén felszabadulását.
A jelenlegi probléma azonban az, hogy a legtöbb hidrogénáz nagyon érzékeny az oxigénre. A kutatók ezért oxigénérzékeny hidrogenázokkal rendelkező turbóalgát keresnek. Vannak olyan turbó algák, amelyek akár 100-szor több hidrogént termelnek, mint a normál algák. A hatékonyság azonban 2% körüli, ezért még nem gazdaságos. A napelemekből származó hidrogéntermelés viszont 15%, a gőzreformálás révén a hidrogéntermelés akár 80%.
3) Skysails- Ne felejtsük el a hajózást a klímavédelem szempontjából!
A hajózás nem szerepel a Kiotói Jegyzőkönyvben, bár a tengeri forgalom is hozzájárul az üvegházhatású gázok termeléséhez. A globális C02-kibocsátás 5% -át és a globális kén-dioxid-kibocsátás 7% -át. Kibocsátásuk tehát magasabb, mint a globális légi forgalomé. A világ áruinak 90% -át jelenleg hajóval szállítják. És a hajózási forgalom a növekvő gazdasági növekedéssel tovább fog növekedni. Az IPCC ezért javasolja a hajók átalakítását. Az egyik lehetőség a "Skysails".